LED在正常使用中如何缓慢降解？

据我了解，LED通常使用寿命约为25年，其输出随时间和电流呈指数衰减。

是什么引起降解？我猜想电流正在晶格中缓慢移动原子，但是究竟会发生什么呢？

本文可能包含您需要了解的所有信息，以了解为何高效LED逐渐失效：

了解高亮度LED褪色的原因（史蒂文·凯宾（Steven Keeping）；电子产品贡献； 2012年2月21日）。

另一方面，由于较低的应力（较少的功率消耗），指示灯LED不太容易出现故障，但是其机理应该相同。

该文章的摘录如下：

失败的主要原因

LED是一种电气设备，因此有很多可能会出错的方法。[...]然而，在实践中，LED非常可靠，“故障”很可能是光输出低于可接受阈值（通常为初始输出的70％）的结果。晶圆制造过程中引入芯片的微小螺纹错位（大部分）触发了褪色（或“内腔故障”）。

螺纹位错充当晶体较大位错的成核位点。这些自然形成是由于操作过程中的加热，LED开关时的热膨胀和收缩以及机械应力（例如振动）引起的。随着时间的流逝越来越多的位错，用于非辐射重组的位点数量增加，量子效率下降。（其他一些因素，例如金属从连接引线扩散到半导体中，也会导致管腔衰竭，但位错是主要机制。）

[...]

更糟糕的是，引起晶格振动的非辐射复合增加了整体温度。换句话说，随着芯片的老化，由于声子数量的增加，在给定的正向电压下，芯片的运行温度会越来越高，从而加速了位错的形成和器件的最终灭亡。

底线：

• PN结的制造不能完美，这会导致晶格缺陷。

• 这些缺陷具有不同的带隙，因此这些位点处的电子-空穴复合不会促进光（即光子）的发射，但会导致声子的发射（振动量子）。

• 由于振动，热冲击等，这些缺陷往往会成为晶格越来越“不规则”生长（称为成核）的中心。

• 声子趋于增加该成核作用，因此该现象具有“正反馈”，并且趋于随着时间而恶化。

• 遵守制造商规范有助于控制该问题。